KR20020038235A - Water-power generation device - Google Patents

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KR20020038235A
KR20020038235A KR1020000068338A KR20000068338A KR20020038235A KR 20020038235 A KR20020038235 A KR 20020038235A KR 1020000068338 A KR1020000068338 A KR 1020000068338A KR 20000068338 A KR20000068338 A KR 20000068338A KR 20020038235 A KR20020038235 A KR 20020038235A
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전홍수
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Abstract

PURPOSE: A hydraulic power generator is provided to generate electricity with hydraulic without constructing a dam. CONSTITUTION: A hydraulic power generator is composed of posts installed on both sides of the area where water flows with more than predefined velocity, an electricity generating unit(2) as a fluid guide, and a load body(4). A cable(3') connected to the posts is fixed on the electricity generating unit(2). The load body(4) is installed through the cable(3') and does not make the electricity generating unit float on water.

Description

수력 발전장치 {WATER-POWER GENERATION DEVICE}Hydro power plant {WATER-POWER GENERATION DEVICE}

본 발명은 수력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroelectric generator.

일반적으로 알려진 바와 같이 수력 발전은 적정 용량의 물이 수용된 댐에서 전력을 발전하는 것으로서, 상기 발전은 물의 낙차와 수압 등을 이용하여 이루어지는 것이다.As is generally known, hydro power generation is to generate electric power in a dam in which water of an appropriate capacity is accommodated, and the power generation is performed using a drop of water and a water pressure.

상기 수력으로 전력을 발전하기 위해서는 자동차의 기름 탱크와 비교되는 댐이 필수적으로 필요하게 되는 것으로서, 상기 댐 건설시에는 공간적인 제약과 환경적인 제약을 절대적으로 극복해야 하는 것인 바, 상기 전자는 담수 능력과도 관계되므로 발주처와 토지 소유자간의 마찰이 주기적으로 발생하는 것이고, 상기 후자는 자연생태와 관계되므로 환경단체 등과의 마찰이 주기적으로 발생하게 되는 것이다.In order to generate electric power by the hydraulic power, a dam that is comparable to an oil tank of an automobile is essential. In the construction of the dam, spatial and environmental constraints must be absolutely overcome. Since it is also related to capability, friction between the owner and the land owner occurs periodically, and the latter is related to natural ecology, so that friction with environmental groups occurs periodically.

상기 공간적인 제약과 환경적인 제약을 해결한 경우에도 여러가지의 제약과 시간 및 경비가 소요되는 것인 바, 상기 댐을 건설하는 경우에는 수년에서 수십년까지의 건설이 진행됨에 따라 대기 오염을 유발시킴과 아울러 건설시까지의 주변 환경을 파손시키는 문제점이 있었다.Even if the spatial and environmental constraints are solved, various restrictions, time, and expenses are required. In the case of constructing the dam, air pollution is caused by the construction of several years to several decades. In addition, there was a problem of damaging the surrounding environment until construction.

그리고 건설시까지의 주변 환경을 장기적으로 파손시킴에 따라 환경 복원이 원활하게 이루어지지 않는 것이고, 발주후 건설시까지의 기간이 길어짐에 따라 필요한 전력을 신속히 공급받을 수 없는 단점도 있었다.In addition, environmental damage is not smoothly performed by damaging the surrounding environment until construction in the long term, and there is a disadvantage in that it is not possible to quickly supply the required power as the period from construction to order becomes longer.

또한 댐을 건설한 후에는 다른 용도로 사용할 수 없음에 따라 댐 건설 전에 여러가지 각도로 문제점을 도출하여 해결해야 하는 단점도 있었다.In addition, since the dam can not be used for other purposes after the construction of the dam had a disadvantage that must be solved by drawing the problem at various angles before the dam construction.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 댐을 건설하지 않고서도 수력으로 전력을 간편하게 발전할 수 있도록 한 수력 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydroelectric power generation apparatus capable of easily generating electric power by hydroelectric power without correcting the above-mentioned problems and constructing a dam.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유속의 흐름이 적정 속도 이상인 지점의 양측에 설치하는 지주와, 상기 지주에 연결된 케이블이 고정됨과 아울러 수중에 위치하여 유압력으로 전력을 발생하는 유체가이드겸 전력발생수단과, 상기 유체가이드겸 전력발생수단의 후미측에 설치되어 유체가이드겸 전력발생수단이 부유되지 않도록 하는 하중체로 이루어지는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is a fluid guide that is installed on both sides of the point where the flow rate of the flow rate is higher than the proper speed, and the cable connected to the support is fixed and located in the water to generate power by hydraulic force It consists of a power generating means and a load body which is installed on the rear side of the fluid guide and the power generating means so that the fluid guide and the power generating means do not float.

도 1은 본 발명의 실시예의 평면 예시도,1 is a planar illustration of an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예의 요부를 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing the main parts of an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예의 궤도를 나타낸 사시도,3 is a perspective view showing a trajectory of an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예의 궤도 결합 상태를 나타낸 측단면도,Figure 4 is a side cross-sectional view showing an orbital coupling state of the embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예의 궤도 결합 상태를 나타낸 평단면도,5 is a plan sectional view showing an orbital coupling state of an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예의 기어부를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing a gear unit in an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>

1,1': 지주2: 유체가이드겸 전력발생수단1,1 ': Shore 2: Fluid guide and power generating means

3,3': 케이블4: 하중체3,3 ': Cable 4: Load Body

5,5': 제 1, 2 부구부재7,7': 회전부재5,5 ': first and second sub-members 7,7': rotating member

9: 궤도10: 기어부9: track 10: gear part

11: 발전기13: 수압 지지부재11: generator 13: hydraulic support member

본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 물의 흐름이 적정 속도 이상으로 이동되는 지점의 양측에 설치하는 지주(1,1')와, 상기 지주(1,1')에 연결되어 고정된 케이블(3)이 각각 배치되어 고정됨과 아울러 수중에 위치하여 물의 흐름 압력으로 전력을 발생하는 유체가이드겸 전력발생수단(2)과, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 후미측에 케이블(3')을 통해 설치되어 유체가이드겸 전력발생수단(2)이 물의 표면으로 부유되지 않도록 하는 하중체(4)로 이루어지는 것이다.1 to 6, the struts (1,1 ') installed on both sides of the point where the flow of water is moved above the proper speed, and is connected to and fixed to the struts (1,1') The cable 3 is disposed and fixed respectively, and is located in the water, the fluid guide and the power generating means (2) for generating electric power by the flow pressure of water, and the cable at the rear side of the fluid guide and power generating means (2) It is made up of a load body (4) to be installed through (3 ') so that the fluid guide and the power generating means (2) do not float to the surface of the water.

상기 지주(1,1')는 물의 흐름 속도가 빠른 계곡 또는 하천 등의 양측 제방에 설치하는 것으로서, 상기 지주(1,1')를 설치한 후 지주(1,1')의 지지력으로 유체가이드겸 전력발생수단(2)을 적정 개수 배치하여 케이블(3)을 이용하여 설치하는 것이다.The support (1,1 ') is installed on both banks of the valley or river with a high speed of water flow, and after the support (1,1') is installed, the fluid guide is supported by the support force of the support (1,1 '). The proper number of power generating means (2) is arranged and installed using the cable (3).

상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)은 적정 길이의 지지체(6)를 통해 연결되어 그 위치가 고정된 제 1, 2 부구부재(5,5')와, 상기 제 1, 2 부구부재(5,5') 사이의 상하에 고정된 브래킷(8)에 각각 위치되어 지지된 회전부재(7,7')에 설치되어 물의 흐름 압력으로 회전운동하는 궤도(9)와, 상기 회전부재(7,7')의 회전을 증속시킬 수 있게 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 전방측에 설치된 회전부재(7)에 단계적으로 교합되는 기어부(10)와, 상기 기어부(10)의 최종 기어에 연결되어 전력을 발생하는 발전기(11)로 구성된 것이다.The fluid guide and power generating means (2) are connected via a support (6) of a suitable length, the first and second sub-members (5, 5 ') fixed in position, and the first and second sub-members (5). And a track (9) mounted on the rotating members (7,7 ') respectively positioned and supported on brackets (8) fixed up and down between the top and bottom (5') to rotate with the flow pressure of water, and the rotating members (7, A gear portion 10 stepwise engaged with the rotating member 7 provided on the front side of the fluid guide and the power generating means 2 so as to increase the rotation of the 7 '), and the final gear of the gear portion 10; It is composed of a generator 11 connected to generate power.

상기 제 1, 2 부구부재(5,5')는 수중에 위치됨과 아울러 항상 부력이 발생되는 것으로서, 상기 제 1, 2 부구부재(5,5')는 하중체(4)와 궤도(9) 및 기어부(10)와 발전기(11) 등의 하중에 의해서 수중에 위치되는 것이다.The first and second float members 5 and 5 'are located in the water and are always buoyant. The first and second float members 5 and 5' are provided with a load 4 and a track 9. And it is located in the water by the load of the gear unit 10 and the generator (11).

그리고 상기 회전부재(7,7')는 궤도(9)의 회전운동에 의해서 회전되는 것으로서, 상기 궤도(9)의 회전이 이루어짐과 동시에 회전될 수 있게 궤도(9)의 걸림홈(9')과 대응되는 회전돌기(12)를 형성하는 것이고, 상기 회전부재(12)의 상하로 궤도(9)의 위치조절이 가능하게 형성하여 궤도(9) 수리를 용이하게 할 수 있도록 하는 것이다.The rotating members 7 and 7 'are rotated by the rotational motion of the track 9, and the locking groove 9' of the track 9 can be rotated at the same time as the track 9 is rotated. It is to form a rotating projection 12 corresponding to, and to be able to adjust the position of the track (9) up and down of the rotating member 12 to facilitate the repair of the track (9).

상기 회전부재(7,7')에 설치된 궤도(9)는 외측부에 수압 지지부재(13)를 형성하여 물의 흐름 압력이 수압 지지부재(13)로 전달되도록 하는 것이고, 상기 수압 지지부재(13)로 유체 압력이 지속적으로 전달됨에 따라 궤도(9)의 회전이 이루어지는 것이다. 상기 유체 압력으로 작동되는 궤도(9)는 회전될 때 회전부재(7,7')의 상하로 유동되지 않으면서 회전되게 됨으로써 회전부재(7,7')의 회전을 정속도 이상으로 유지시킬 수 있는 것이고, 상기 회전부재(7,7')의 회전이 지속적으로 이루어짐에 따라 기어부(10)의 제 1 기어(14)가 약 100 rpm 이하로 회전 작동하는 것이다.The track 9 installed on the rotating members 7 and 7 'forms a hydraulic support member 13 on the outer side to allow the flow pressure of water to be transferred to the hydraulic support member 13, and the hydraulic support member 13 As the fluid pressure is continuously transmitted to the furnace, the orbit 9 is rotated. The track 9 operated by the fluid pressure is rotated without being flowed up and down of the rotary members 7 and 7 'when rotated to maintain the rotation of the rotary members 7 and 7' at a constant speed or more. As the rotation members 7 and 7 'are continuously rotated, the first gear 14 of the gear unit 10 rotates at about 100 rpm or less.

상기 기어부(10)의 제 1 기어(14)는 제 2 기어(15)와 교합되는 것이고, 상기 제 2 기어(15)는 제 3 기어(16)와 동축선상으로 형성되어 제 2 기어(15)의 회전과 동시에 회전되는 것이며, 상기 제 3 기어(16)는 제 4 기어(17)와 교합되는 것이고, 상기 제 4 기어(17)는 발전기(11)의 축에 형성된 것이다. 상기와 같이 기어부(10)의 제 1, 2, 3, 4 기어(14,15,16,17)가 서로 맞물리도록 설치되어 있는 것으로서, 상기 제 1 기어(14)의 초기 회전수가 약 100 rpm 이라면 제 4 기어(17)의 최종 회전수는 약 10,000 rpm 으로 그 회전수가 증속되는 것이다.The first gear 14 of the gear unit 10 is engaged with the second gear 15, and the second gear 15 is formed coaxially with the third gear 16 to form the second gear 15. The third gear 16 is engaged with the fourth gear 17, and the fourth gear 17 is formed on the shaft of the generator 11. As described above, the first, second, third, and fourth gears 14, 15, 16, and 17 of the gear part 10 are installed to engage each other, and the initial rotation speed of the first gear 14 is about 100 rpm. In this case, the final rotation speed of the fourth gear 17 is about 10,000 rpm, and the rotation speed is increased.

이상과 같은 본 발명은 댐을 건설하지 않고서도 수력으로 전력을 간편하게 발전할 수 있도록 한 것으로서, 상기 지주(1,1')를 물의 흐름이 빠른 곳에 설치하고, 상기 지주(1,1')에 케이블(3)의 일단을 고정함과 아울러 상기 케이블(3)의 타단을 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 선단에 연결 고정하는 것이다. 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)은 물의 흐름폭에 대응되게 적정 개수를 구비하는 것이고, 상기 유체 가이드겸 전력발생수단(2)의 후미측에는 제 1, 2 부구부재(5,5')의 부유현상을 차단하기 위하여 하중체(4)를 설치하는 것이다.The present invention as described above is to allow easy generation of electric power by hydroelectric power without constructing a dam, and to install the support (1,1 ') in a place where the flow of water is fast, and to the support (1,1') In addition to fixing one end of the cable (3), the other end of the cable (3) is connected to the front end of the fluid guide and the power generating means (2). The fluid guide and power generating means 2 has an appropriate number to correspond to the flow width of the water, and the rear side of the fluid guide and power generating means 2 is provided with the first and second sub-members 5 and 5 '. In order to block the floating phenomenon, to install a load (4).

그리고 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 브래킷(8)에는 궤도(9)가 결합되는 회전부재(7,7')를 설치하는 것으로서, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 전방측에 설치하는 회전부재(7)는 제 2 부구부재(5') 측으로 위치되게 하는 것이고, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 후방측에 설치하는 회전부재(7')는 제 1부구부재(5) 측으로 위치되게 함으로써 궤도(9)의 전방과 후방이 일직되지 않도록 하는 것이다.In addition, the bracket 8 of the fluid guide and power generating means 2 is provided with rotating members 7 and 7 'to which the track 9 is coupled, and the front side of the fluid guide and power generating means 2. The rotating member 7 to be installed at is positioned to be positioned toward the second secondary member 5 ', and the rotating member 7' to be installed at the rear side of the fluid guide and power generating means 2 is the first secondary member. By positioning it to the side (5), the front and rear of the track | orbit 9 are prevented from being aligned.

상기 궤도(9)의 전방과 후방이 제 1, 2 부구부재(5,5')의 길이방향 중심선을 지점으로 일정 각이 형성되게 설치함으로써 물의 흐름이 급속하게 이루어짐과 아울러 상기 궤도(9)의 외측에 설치한 수압 지지부재(13)의 유체 반발력이 정상적으로 이루어지는 것이다.The front and rear of the track (9) is installed so that a predetermined angle is formed at the longitudinal center line of the first and second sub-members (5, 5 ') to form a flow of water rapidly and the The fluid repelling force of the hydraulic support member 13 provided on the outside is normally achieved.

상기 제 1, 2 부구부재(5,5') 사이에 궤도(9)를 설치한 후 전방측의 회전부재(7) 상측에 제 1 기어(14)를 설치하는 것이다. 상기 제 1 기어(14)는 기어부(10)의 제 2, 3, 4 기어(15,16,17)와 순차적으로 연결되는 것이고, 상기 제 1 기어(14)와 제 2, 3 기어(15,16)를 통해 순차적으로 연결된 제 4 기어(17)는 발전기(11)의 축에 형성되는 것으로서, 상기 제 1 기어(14)의 회전이 이루어지게 되면 제 4 기어(17)는 제 1 기어(14)보다 빠른 속도로 회전되는 것이다.After the track 9 is installed between the first and second sub-members 5 and 5 ', the first gear 14 is installed above the rotating member 7 on the front side. The first gear 14 is sequentially connected to the second, third, and fourth gears 15, 16, and 17 of the gear part 10, and the first gear 14 and the second and third gears 15 are sequentially connected. The fourth gear 17, which is sequentially connected via the first and second gears 16, is formed on the shaft of the generator 11, and when the first gear 14 is rotated, the fourth gear 17 is the first gear. It is rotating faster than 14).

상기와 같이 지주(1,1')에 유체가이드겸 전력발생수단(2)을 연결시켜서 수중에 위치되게 하는 것으로서, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)은 물의 흐름이 이루어짐과 동시에 수압 지지부재(13)를 통한 물의 이동을 저지하는 것이다. 상기 수압 지지부재(13)를 통한 물의 흐름 저지가 이루어지지 않게 됨과 아울러 궤도(9)의 회전이 이루어지는 것이고, 상기 궤도(9)의 회전이 이루어짐과 동시에 회전부재(7,7')의 회전 작동이 이루어지는 것이다.The fluid guide and power generating means 2 is positioned in the water by connecting the fluid guide and the power generating means 2 to the struts 1 and 1 'as described above. To impede the movement of water through (13). The flow of water through the hydraulic support member 13 is not prevented and the track 9 is rotated. As the track 9 is rotated, the rotary members 7 and 7 'rotate and operate. This is done.

상기 회전부재(7,7')의 회전과 동시에 기어부(10)의 제 1 기어(14)가 회전하는 것이고, 상기 제 1 기어(14)의 회전과 동시에 제 2 기어(15)는 제 3 기어(16)를회전시키는 것이며, 상기 제 3 기어(16)는 제 2 기어(15)의 회전력에 의해서 제 4 기어(17)를 회전시키는 것이다. 상기 제 1 기어(14)를 통한 제 4 기어(17)의 회전은 제 1 기어(14)의 회전 속도에 비하여 약 100 배 이상의 속도를 유지하게 되는 것이고, 상기 제 4 기어(17)의 회전 속도에 비례하여 발전기(11)의 발전 용량이 결정되는 것이다.The first gear 14 of the gear unit 10 rotates simultaneously with the rotation of the rotary members 7, 7 ′, and the second gear 15 simultaneously rotates with the first gear 14. The gear 16 is rotated, and the third gear 16 is to rotate the fourth gear 17 by the rotational force of the second gear 15. The rotation of the fourth gear 17 through the first gear 14 is to maintain a speed of about 100 times or more than the rotation speed of the first gear 14, the rotation speed of the fourth gear 17 In proportion to the power generation capacity of the generator 11 is determined.

상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)을 통한 전력 발생을 정지시키고자 하는 경우에는 간단하게 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2) 및 지주(1,1') 등을 철수하면 되는 것이다. 상기 지주(1,1')와 유체가이드겸 전력발생수단(2) 등의 설치와 철수는 특별한 시공 및 분리 작업이 필요치 않기 때문에 환경을 파괴시키지 않으면서 신속하고 편리하게 이루어지는 것이다.When the power generation through the fluid guide and power generating means 2 is to be stopped, the fluid guide and power generating means 2 and the support posts 1 and 1 'may be withdrawn. Installation and withdrawal of the support (1, 1 ') and the fluid guide and power generating means (2) is made quickly and conveniently without destroying the environment because no special construction and separation work is required.

한편, 상기한 본 발명의 실시예는 물의 흐름 속도가 적정 이상인 지점에 설치하여 사용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예를 조력발전으로 사용할 수 있는 것이다.On the other hand, the embodiment of the present invention described above was used to install at a point where the flow rate of water is more than appropriate, but the embodiment of the present invention can be used as tidal power generation.

이상과 같이 본 발명은 댐을 건설하지 않고서도 유속이 빠른 지점에 지주를 설치한 후 유체가이드겸 전력발생수단 등을 설치하여 전력 생산을 간단하게 할 수 있는 것이다.As described above, the present invention can simplify the production of electricity by installing the support and the power generation means and the like after installing the strut at the point where the flow velocity is high even without constructing the dam.

그리고 제방에 지주를 설치함과 아울러 상기 지주에 케이블을 통해 제 1, 2 부구부재를 설치함과 아울러 상기 제 1, 2 부구부재 사이에 회전부재와 궤도 등을 설치하여서 물의 흐름 압력으로 발전할 수 있게 됨에 따라 발전 장비의 최소화와간편화 및 설치비용의 저렴화를 유도할 수 있는 것이다.In addition, by installing a support on the embankment, the first and second sub-members can be installed through the cable to the support, and a rotation member and a track can be installed between the first and second sub-members to generate water flow pressure. As a result, it can lead to minimization of power generation equipment, simplicity, and low installation cost.

또한 별도의 물 저장공간이 필요하지 않게 됨에 따라 환경파괴의 문제점으로 부터 해방될 수 있는 것이고, 발주후 설치시까지의 기간이 단축됨에 따라 필요한 전력을 신속히 공급받을 수 있는 것이다.In addition, the need for a separate water storage space can be freed from the problem of environmental destruction, it is possible to quickly supply the necessary power as the period from ordering to installation is shortened.

그리고 상기 궤도의 외측부에 수압 지지부재를 형성하여 물의 흐름 압력을 최대로 공급받아 발전할 수 있는 것이다.And by forming a hydraulic support member on the outer side of the track can be generated by receiving the maximum flow pressure of water.

Claims (3)

유속의 흐름이 적정 속도 이상인 지점의 양측에 설치하는 지주(1,1')와, 상기 지주(1,1')에 연결된 케이블(3)이 고정됨과 아울러 수중에 위치하여 유압력으로 전력을 발생하는 유체가이드겸 전력발생수단(2)과, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)의 후미측에 설치되어 유체가이드겸 전력발생수단(2)이 부유되지 않도록 하는 하중체(4)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수력 발전장치.The struts (1,1 ') installed on both sides of the point where the flow velocity is higher than the proper speed and the cable (3) connected to the struts (1,1') are fixed and are located in the water to generate electric power by hydraulic force. Consisting of a fluid guide and a power generating means 2, and a load body 4 installed at the rear side of the fluid guide and power generating means 2 to prevent the fluid guide and power generating means 2 from floating. Hydro power plant characterized in. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유체가이드겸 전력발생수단(2)은 지지체(6)를 통해 연결 고정된 제 1, 2 부구부재(5,5')와, 상기 제 1, 2 부구부재(5,5') 사이의 브래킷(8)에 각각 지지된 회전부재(7,7')에 설치되어 유압력으로 회전운동하는 궤도(9)와, 상기 회전부재(7,7')의 회전을 증속시킬 수 있게 회전부재(7,7')에 단계적으로 교합되는 기어부(10)와, 상기 기어부(10)의 최종 기어에 연결되어 전력을 발생하는 발전기(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 수력 발전장치.The fluid guide and power generating means (2) is a bracket between the first and second sub-members (5, 5 ') connected and fixed through a support (6), and the first and second sub-members (5, 5') Rotating members (7) and (7 ') respectively supported by (8) are installed on the track (9) for rotational movement by hydraulic force, and the rotating member (7) to increase the rotation of the rotating members (7, 7'). , 7 ') and a gear unit (10) engaged step by step, and a generator (11) connected to the final gear of the gear unit (10) for generating electric power. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 궤도(9)의 외측부에 수압 지지부재(13)를 형성한 것을 특징으로 하는 수력 발전장치.Hydraulic power generation apparatus characterized in that the hydraulic support member (13) is formed on the outer side of the track (9).
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